Os Estados Unidos estão reforçando seu compromisso com a conquista da energia de fusão sustentável, com o Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) liderando este empreendimento ambicioso. Após alcançar recentemente uma segunda ignição de fusão com um excedente de produção de energia em 30 de julho, os EUA estão injetando $112 milhões em uma série estratégica de projetos de supercomputação, destinados a acelerar a pesquisa e transformar o sonho da fusão em uma realidade tangível.
A fusão, o processo de unir dois átomos leves em um único átomo mais pesado, promete uma fonte de energia limpa e quase ilimitada, diferenciando-se dos métodos convencionais como a fissão. Diferente da fissão, que envolve a quebra de elementos pesados, a fusão libera uma quantidade colossal de energia na forma de elétrons. O resultado de uma reação de fusão, ao usar isótopos como deutério e trítio, pode gerar mais de quatro vezes a energia produzida pelos processos de fissão. O atrativo da fusão reside em seu potencial para revolucionar a geração de energia, oferecendo um caminho mais limpo e sustentável para o futuro.
Em um movimento ousado, o programa Scientific Discovery through Advanced Computing (SciDAC) está fundindo dois programas existentes do Departamento de Defesa para aprimorar a pesquisa em energia de fusão. Este esforço sinérgico visa aproveitar o poder da supercomputação, incluindo sistemas exascale, para enfrentar os desafios complexos da energia de fusão. Ao criar um caminho simplificado para a análise computacional avançada, o Departamento de Energia dos EUA (DoE) está abrindo caminho para um avanço na produção de energia de fusão.
Jean Paul Allain, Diretor Associado de Ciências de Fusão do DoE, explicou: “O trabalho de modelagem e simulação dessas parcerias oferecerá uma visão sobre os inúmeros processos físicos que os plasmas experimentam sob condições extremas e também orientará o design de plantas piloto de fusão.”
Embora a última ignição de fusão em 30 de julho tenha marcado um avanço significativo, ainda existem obstáculos formidáveis a serem superados antes que a energia de fusão se torne uma realidade amplamente difundida. A produção de energia da ignição superou a energia de entrada na cápsula de combustível de átomos leves. No entanto, o processo de entrega de energia para a cápsula através de 192 lasers continua ineficiente, com um imenso 322 megajoules necessários para disparar os próprios lasers. Esse desequilíbrio destaca a necessidade de uma compreensão holística dos processos quânticos da fusão.
Como os processos quânticos na fusão permanecem enigmáticos, os supercomputadores são a chave para decifrar as complexidades. Os computadores quânticos, embora promissores, ainda estão em evolução e podem levar anos para fornecer a plataforma de computação necessária para decifrar o código da fusão. Enquanto isso, os supercomputadores convencionais oferecem uma lente crucial para o intricado balé de eventos quando os lasers atingem o pellet de fusão.
O investimento de $112 milhões está destinado a fortalecer os esforços de pesquisa em fusão, mas o caminho à frente permanece desafiador. Este investimento reconhece a visão de longo prazo e o compromisso necessários para aproveitar o potencial transformador da energia de fusão. Embora a concessão contribua para o vasto campo da Computação de Alto Desempenho (HPC), é apenas uma fração do quebra-cabeça abrangente. A revolução da fusão se aproxima, e os EUA estão se preparando para moldar o cenário energético para as gerações futuras.
